Pętla sprzężenia zwrotnego to system, który dostosowuje swoje zachowanie na podstawie pomiarów sygnału wyjściowego. Sygnał wyjściowy jest sprzężony zwrotnie z sygnałem wejściowym. Jeśli sygnał wyjściowy jest zbyt niski, system zwiększa wysiłek. Jeśli jest zbyt wysoki, zmniejsza wysiłek. Pętla utrzymuje system blisko celu.

Pętle sprzężenia zwrotnego są wszechobecne w robotyce. Sterownik silnika mierzy położenie i reguluje napięcie. Dron mierzy przechylenie i reguluje prędkość wirnika. Ramię robota mierzy siłę i reguluje przyczepność. Bez sprzężenia zwrotnego system działa w pętli otwartej i dryfuje wraz ze zmieniającymi się warunkami.

Części pętli sprzężenia zwrotnego

• Czujnik: mierzy wyjście.
• Komparator: porównuje pomiar z wartością zadaną.
• Kontroler: oblicza korektę.
• Siłownik: stosuje korektę.
• Roślina: system podlegający sterowaniu.

Ujemne sprzężenie zwrotne stabilizuje. Dodatnie sprzężenie zwrotne wzmacnia. Większość systemów sterowania wykorzystuje ujemne sprzężenie zwrotne, ponieważ celem jest zmniejszenie błędu, a nie jego zwiększenie. Wzmocnienie pętli określa, jak agresywnie koryguje ona błąd. Wysokie wzmocnienie koryguje szybko, ale może oscylować. Niskie wzmocnienie jest stabilne, ale powolne. Strojenie pętli to podstawowa umiejętność w robotyce. Jest to również użyteczny sposób myślenia o systemach w ogóle. Każdy proces, który mierzy swoje wyniki i dokonuje korekt, działa w pętli sprzężenia zwrotnego. Koncepcja jest prosta. Poprawne wykonanie już nie.